關(guān)于MBD環(huán)境下數(shù)字化軍檢的思考

楊望東 孫磊 張川

摘要：隨著基于MBD環(huán)境的三維設(shè)計、工藝和制造技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建數(shù)字化軍檢新模式，充分利用數(shù)字化手段進行軍檢驗收工作成為未來軍檢活動的發(fā)展方向，相比傳統(tǒng)軍檢方式存在的不足，本文對基于MBD環(huán)境下數(shù)字化軍檢的優(yōu)勢和發(fā)展前景做了探討。

關(guān)鍵詞：MBD；三維設(shè)計；數(shù)字化；軍檢

前言

當下，隨著數(shù)字信息時代的到來，國防科技工業(yè)飛速發(fā)展，傳統(tǒng)軍檢技術(shù)存在質(zhì)量監(jiān)督方式落后、檢驗效率低下等一系列問題，難以滿足新形勢下高精尖裝備研制工作的要求，在一定程度上制約了裝備建設(shè)發(fā)展。2012年，總裝備部在A號文件中，正式提出了“軍檢數(shù)字化”的要求，隨著數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代裝備研制、生產(chǎn)、制造的數(shù)字化、信息化、智能化程度越來越高，我國對與數(shù)字化三維設(shè)計、三維工藝、智能制造密切相關(guān)的數(shù)字化軍檢技術(shù)需求越來越迫切。因此，充分運用數(shù)字信息手段，探索和構(gòu)建數(shù)字化軍檢新模式，提高軍檢工作的準確性、規(guī)范性、高效性等，成為新時代背景下軍檢工作的發(fā)展趨勢[1-3]。

1 傳統(tǒng)軍檢方式存在的不足

當前裝備的質(zhì)量監(jiān)督是基于人工的檢驗?zāi)Ｊ?，需要軍代表在各檢驗任務(wù)中來回奔波，這種巡回式的軍檢模式實質(zhì)上是一種以產(chǎn)品實物質(zhì)量檢測為主，經(jīng)驗主導(dǎo)、事后把關(guān)的監(jiān)督方式，具有高強度、高負荷及效率低下等問題，無法實現(xiàn)對過程質(zhì)量進行實時監(jiān)督，不能滿足復(fù)雜裝備生產(chǎn)質(zhì)量及周期要求。主要表現(xiàn)在：①檢測工藝規(guī)劃手段落后。檢測人員通過手工方式憑經(jīng)驗進行檢測規(guī)劃，檢測方案缺乏優(yōu)化；②檢測工作效率低。需要耗費大量的人力、物力，且多屬于重復(fù)性勞動，勞動強度大，效率低；③檢測數(shù)據(jù)獲取實時性差。軍檢信息通過人工方式層層上報方式獲得，軍代表很難在第一時間獲得準確的檢測信息；④過程狀態(tài)難追溯：裝備檢驗驗收的記錄大多是階段性定性描述，不能準確描述裝備所處的技術(shù)狀態(tài)，一旦發(fā)生故障，從記錄上分析查找原因較為困難；⑤歷史數(shù)據(jù)難復(fù)用：裝備在性能改進或后續(xù)批生產(chǎn)質(zhì)量控制過程中，往往需要對其歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和借鑒使用，而當前裝備歷史數(shù)據(jù)大多記載于紙質(zhì)且保存分散、格式不一，再生利用率比較低。

2 數(shù)字化軍檢的優(yōu)勢

軍代表在裝備研制、生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)過程中，利用先進的數(shù)字化技術(shù)開展數(shù)字化軍檢，實現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)督和軍檢驗收，具有以下優(yōu)勢：①檢驗手段智能化。以數(shù)字化信息為主，將裝備特征信息直接上傳至用戶端，極大地簡化了操作過程，縮短了檢驗周期；②信息處理數(shù)字化。實現(xiàn)無紙化記錄檢測信息，突破時間和空間的限制，多向傳送監(jiān)測信息，隨時調(diào)取歷史檢測信息；③提升軍檢工作的效率和準確性。極大地減少了檢驗過程的重復(fù)工作，采用同一檢驗標準、同一檢驗流程，降低了人為參與產(chǎn)生的誤差，方便軍代表對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深入挖掘，排查隱患，使得軍檢工作更加規(guī)范、高效。

3 基于MBD環(huán)境下的數(shù)字化軍檢

3.1基于MBD環(huán)境下的數(shù)字化軍檢的概念

MBD（Model Based Definition）是一種通過數(shù)據(jù)集來定義產(chǎn)品信息的方法，是波音公司最新先行的新一代產(chǎn)品定義方法，美國機械工程師協(xié)會ASME在此基礎(chǔ)上把它發(fā)展成國際標準ASME Y14.41-2003，后修訂為ASME Y14.41-2012，歐洲在借鑒美國標準的基礎(chǔ)上也制定了相應(yīng)的MBD標準ISO 16792-2003，后修訂為ISO 16792-2015，美國軍方、國防部為了加快企業(yè)數(shù)字化建設(shè)，建立基于模型的企業(yè)MBE，要求旗下的供應(yīng)商采用MBD技術(shù)設(shè)計產(chǎn)品，并制定了相應(yīng)的標準MIL-STD-31000A，我國參照ISO16792，結(jié)合國內(nèi)制造業(yè)現(xiàn)狀制定了GB/T 24734-2009，而所有類似標準的制定，其目的是想把企業(yè)從傳統(tǒng)的以圖紙為中心轉(zhuǎn)化到以模型為中心，實現(xiàn)數(shù)字化、智能制造。

MBD模型中包含全部的產(chǎn)品制造信息PMI，基于MBD模型的檢測數(shù)據(jù)主要包含的信息如圖1所示，主要包括尺寸、形狀、定位、輪廓和裝配信息等等?；谀Ｐ投x（MBD）環(huán)境下裝備數(shù)字樣機的軍檢，以產(chǎn)品的三維模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，有效提取產(chǎn)品設(shè)計和工藝數(shù)據(jù)作為檢驗檢測的依據(jù)，如圖2，通過數(shù)字化信息系統(tǒng)和設(shè)備，識別和記錄產(chǎn)品的檢測信息，并存儲到檢測數(shù)據(jù)系統(tǒng)，從而和設(shè)計數(shù)據(jù)進行比較，給出合理的檢測結(jié)果，完成對裝備樣機的軍檢過程。

基于MBD的裝備軍檢流程如圖3所示，產(chǎn)品研制單位在PDM系統(tǒng)或者PLM系統(tǒng)中發(fā)起軍檢流程并提交軍檢數(shù)據(jù)資料，軍代表選擇待檢產(chǎn)品和待檢指標，對指標符合性進行對比檢查并給出判定結(jié)果。

3.2基于MBD環(huán)境下的數(shù)字化軍檢的功能

研究基于MBD環(huán)境下數(shù)字化軍檢驗收的工作模式和流程，能夠解決傳統(tǒng)軍檢過程中檢測工藝規(guī)劃手段落后、檢測任務(wù)量大、檢測工作依賴人工、檢測過程繁瑣、質(zhì)量檢驗“檢而不精、測而不準”、裝備實物加工和裝配精度檢測效率低、檢測結(jié)果“事后把關(guān)、難以預(yù)防”、過程狀態(tài)難追溯、歷史數(shù)據(jù)難利用、檢測結(jié)果缺乏有效管理等方面的問題。

開展基于MBD環(huán)境的數(shù)字化軍檢，通過應(yīng)用軍檢數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化存儲、實時提取和可視化技術(shù)，實現(xiàn)軍檢的實時過程監(jiān)測，能夠提升數(shù)字化軍檢理論水平，有效指導(dǎo)未來數(shù)字化軍檢的工作，提升軍代表實時獲取裝備的監(jiān)測設(shè)計、制造、試驗和交付數(shù)據(jù)和狀態(tài)的能力，有效提升制造精度檢測的效率和準確性，實現(xiàn)軍檢驗收的數(shù)字化和智能化，為我國裝備研制生產(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)督能力、效率和水平的全面提升打下基礎(chǔ)。

3.3應(yīng)用前景和展望

數(shù)字化軍檢系統(tǒng)的實施使得武器裝備質(zhì)量檢驗以同一檢驗標準、同一檢驗流程、同一檢驗方法進行，實現(xiàn)從提交審查、軍檢活動實施、過程記錄、逐級簽審、合格判定等整個軍檢工作的規(guī)范化、正規(guī)化。

基于MBD環(huán)境下的數(shù)字化軍檢，將三維設(shè)計成果融入到對應(yīng)的檢驗計劃制定過程中，支持檢驗計劃三維化需求，實時采集和記錄現(xiàn)場產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)，并能與制造執(zhí)行系統(tǒng)進行集成，擺脫傳統(tǒng)依附工藝指令驗收產(chǎn)品的傳統(tǒng)模式，在信息化共享的基礎(chǔ)上實現(xiàn)設(shè)計、工藝、檢驗的完美對接，徹底打通數(shù)字化設(shè)計、工藝、制造、檢驗的全流程[4-6]。

開展MBD環(huán)境下數(shù)字樣機軍檢驗收流程及其技術(shù)方法的研究，實現(xiàn)MBD環(huán)境下裝備軍檢驗收的自動化和可視化，能夠?qū)崿F(xiàn)裝備軍檢效率的顯著提升，促進裝備質(zhì)量監(jiān)督工作高質(zhì)量快速發(fā)展，是未來裝備樣機軍檢的發(fā)展方向。

4 結(jié)束語

隨著基于MBD環(huán)境的三維設(shè)計、工藝和制造技術(shù)的發(fā)展，開展基于MBD環(huán)境下的數(shù)字化軍檢的探索和實施，是提高軍檢效率和規(guī)范化的有效途徑，是適應(yīng)裝備信息化建設(shè)發(fā)展的現(xiàn)實需要，能夠推動武器裝備智能制造和智能檢測技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻

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